Científicos desarrollan una IA capaz de detectar vida alienígena

El programa de inteligencia artificial (IA) es capaz de detectar vida extraterrestre en muestras físicas como las recogidas por los rovers en Marte.

Selfie del rover Perseverance posando junto a varios tubos de muestras en el suelo. Enero de 2023. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

El nuevo algoritmo de aprendizaje automático —entrenado con células vivas, fósiles, meteoritos y sustancias químicas fabricadas en laboratorio— puede distinguir entre muestras de origen biológico y no biológico en un 90 % de los casos. A pesar de ello, el funcionamiento interno del algoritmo sigue siendo un misterio para los científicos.

Esta innovadora IA podría utilizarse casi de inmediato, analizando la presencia de vida en Marte al procesar datos de rocas marcianas recopilados por el rover Perseverance, además de revelar posiblemente los orígenes de rocas misteriosas y antiguas encontradas en la Tierra.

«Nuestro resultados indican que podríamos ser capaces de encontrar una forma de vida de otro planeta, otra biosfera, incluso si es muy diferente de la vida que conocemos en la Tierra», dijo el coautor del estudio Robert Hazen, astrobiólogo en la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington D.C. «Y, si encontramos signos de vida en otros lugares, podremos determinar si la vida en la Tierra y en otros planetas tuvo un origen común o diferente».

«En otras palabras, el método debería ser capaz de detectar bioquímicas alienígenas, así como la vida terrestre», añadió. «Esto es importante porque es relativamente fácil detectar los biomarcadores moleculares de la vida en la Tierra, pero no podemos asumir que la vida extraterrestre utilizará ADN, aminoácidos, etc. Nuestro método busca patrones en las distribuciones moleculares que surgen de la demanda de la vida por moléculas “funcionales”».

Algoritmo para la vida

Los científicos ya saben que la mezcla de productos químicos y mantenerlos a las temperaturas de los mares primordiales puede generar moléculas orgánicas como aminoácidos (los bloques fundamentales de las proteínas necesarios para la vida). También han encontrado evidencia de estos bloques de construcción en meteoritos e incluso en un asteroide distante.

Pero si los cazadores de alienígenas quieren demostrar que han encontrado vida más allá de la Tierra, tienen que responder a una pregunta sencilla: ¿Cómo sabemos si las cosas que encontramos tienen origen biológico o si se formaron por una casualidad aleatoria de la química espacial?

Dado que las moléculas orgánicas tienden a degradarse con el tiempo, esta es una pregunta difícil de responder para los humanos por sí solos. Así que los investigadores se propusieron construir un algoritmo de aprendizaje automático que pudiera ayudar.

Did life ever exist on Mars? How did it evolve?#MarsSampleReturn could be transformative for the science community by enabling generations of scientists to study Mars rocks in labs on Earth and provide answers to these centuries-old questions. pic.twitter.com/ZZx8ZHkEqn

— NASA JPL (@NASAJPL) September 20, 2023

Los científicos comenzaron utilizando un método ya empleado en las naves espaciales de la NASA: la pirólisis, o el calentamiento sin aire de una muestra para separarla en gas y biochar. Las partes descompuestas de la muestra se ordenan mediante una técnica llamada cromatografía, antes de que sus átomos se transcriban en datos mediante la espectroscopía de masas.

Después de alimentar al algoritmo de aprendizaje automático con datos de 134 muestras ricas en carbono de origen conocido, este logró distinguir entre productos de vida reciente y antigua (como conchas, dientes, huesos, carbón y ámbar) y compuestos orgánicos con orígenes abióticos (como aminoácidos fabricados en laboratorio) con un 90 % de precisión.

Los sistemas de inteligencia artificial son en su mayoría modelos de «caja negra», vistos solo en términos de sus entradas y salidas, por lo que los investigadores no están completamente seguros de los procesos opacos que su sistema realiza para dar sus respuestas. Sin embargo, afirmaron que ofrece evidencia importante de que la química de la vida sigue reglas fundamentales diferentes a las del mundo no vivo.

«Las implicaciones de esta nueva investigación son muchas, pero hay tres conclusiones importantes», señaló el coautor del estudio, Jim Cleaves, un químico en la Institución Carnegie para la Ciencia. «Primero, a un nivel profundo, la bioquímica difiere de la química orgánica abiótica; segundo, podemos examinar muestras de Marte y de la Tierra antigua para determinar si alguna vez estuvieron vivas; y tercero, es probable que este nuevo método pueda distinguir biosferas alternativas de las de la Tierra, con implicaciones significativas para futuras misiones de astrobiología».

El equipo publicó sus hallazgos en la revista PNAS.

Fuente: EurekAlert. Edición: MP.